CN1955030B - 带有触觉油门踏板的机动车信号系统 - Google Patents

带有触觉油门踏板的机动车信号系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带触觉油门踏板的机动车信号系统。该系统包括：信号设备(2)，其能向驾驶员提供一个指示危险情形的感知警报信号；探测器(S1，S2，...，SN)，其能提供表示机动车的外部情形和/或车辆自身的行驶状态情况的信号和/或数据；和电子处理控制设备(1；15)，其被设计成用于分析探测器(S1，S2，...，SN)提供的信号和/或数据，并决定预定的操作情形的发生，例如，在机动车行驶状态道路上存在任何障碍物(S)，则在预先规定的条件下根据预先确定的程序产生警告信号和/或数据以激活信号设备(2)；该信号设备包括与机动车油门踏板(P)相连的电子操作驱动器(9-11)，其在被激活时，能向所述踏板(P)施加一个具有预定特征和能被驾驶员的脚所感知的压力。

Description

带有触觉油门踏板的机动车信号系统
技术领域
本发明涉及一种机动车信号系统。
背景技术
更确切地，本发明涉及一种系统，该系统向配备有油门踏板的机动车用户发送操作环境的信号，例如提供一个防碰撞警报信号，该系统包括：
-信号装置，该装置能向驾驶员提供一个指示危险情形的感知警报信号；
-探测器装置，该装置能够提供表示机动车的外部情形和/或车辆自身的行驶状态情况的信号和/或数据；
-电子处理控制装置，该装置被设计成用于分析探测器装置提供的信号和/或数据，并确定预定操作情形的发生，例如，在机动车行驶道路上存在任何障碍物，则在预先规定的条件下根据预先确定的程序产生警告信号和/或能激活信号装置的数据。
发明内容
本发明的发明目的之一是提供一个信号系统，无论驾驶员在执行基本任务，也就是驾驶时，多么的精神涣散，其能在危险临近的情况下以有效的方式警告驾驶员。
本发明的其他发明目的可以通过基于本公开的系统实现。
在本发明的系统中警告和警报情况信号的发出由应用在油门踏板上的反作用力的装置执行，其可定义为是“触觉”的。
本发明的系统适用于对多种操作情形发出信号，例如用于超速时速度的限定等。
附图说明
本发明的更多的技术特征和优点将在后面的说明书中阐述，其中包括一个非限制性实例和相关附图：
-附图1是本发明中信号系统的方框图；
-附图2是本发明中油门踏板和相关装置的局部透视图；
-附图3是本发明的信号系统中，对用于油门踏板的反作用力进行控制的系统的更详细的方框图。
具体实施方式
在现在将要描述的实施例中，本发明所涉及的系统将产生一个防碰撞警告信号。此实施例提供的是一个非限制性的解释，为对其他操作情形和条件发出信号，本系统能够作简单修改。
如图1，根据本发明的用于机动车的防碰撞警报信号系统包括一个电子处理控制单元1，该电子处理控制单元连接有多个传感器和探测器装置S1，S2，...SN。这些设备向电子处理控制单元1提供表示机动车辆(未示出)的外部环境和行驶情况的信号和/或数据。因而，例如，探测器装置S1可以是一个多普勒雷达，其可沿着行驶路径探测位于车辆前方的障碍物0的存在情形。电子处理控制单元1根据雷达提供的信号推导出障碍物与机动车的距离和机动车与障碍物的相对速度。
探测器装置S2，例如，是一个机动车的行驶速度传感器；探测器装置S3，例如，是一个机动车的转向角探测器，等......。
电子处理控制单元1被设计成在预定的条件下并按照预定的程序产生警告信号和/或数据AS，其被用于激活报警信号装置2。
本发明的信号装置2包括一个机动车用的常规油门踏板P，其连接一个驱动器装置3，该系统能够向踏板提供一个具有预定特征的压力(反作用力)，该力能被驾驶员作用在踏板上的脚所感知。
如图2，油门踏板P以一种公知的方式包括一个相对于操作固定支撑结构5枢转连接于销6上的控制杆4。控制杆4的一个臂向结构7内部延伸，结构7以公知的方式连接有一个电子位置传感器8，例如一个滑动接触电位计，其可提供电子信号以指示踏板P的瞬间角度位置。
本实施例所示的连接于一个油门踏板P上的驱动器装置3包括一个电动机9，例如一个直流电动机，和一个相关联的减速器10(图2)。电动机9和减速器10邻近油门踏板P固定在支撑结构5上。
一个横向臂11安装在减速器10的输出轴10a上，并向下延伸，与油门踏板P的控制杆4间隔开。臂11的末端特别的具有一个与用于踏板P的控制杆4下部的装配盘13相配合的推片12。
一个角度位置传感器14(如一个旋转编码器)可与电动机9连接(参见图2和3)，所述传感器，在操作中，能够提供能指示齿轮马达元件9，10的输出轴10a的瞬间角度位置和摆臂11的瞬间角度位置的信号或数据元件。
在变型的实施例(未示出)中，系统可包括另一个例如与减速器10或臂11连接的位置传感器，代替传感器14。
如图3，驱动器装置3包括一个电子处理控制单元15，在操作过程中上述的电子处理控制元件1产生的警告信号和/或数据提供给该电子控制元件。
与油门踏板P连接的位置传感器8和与齿轮马达元件9，10连接的位置传感器14都与电子处理控制单元15连接。
此外，用于启动/停止防碰撞警报信号系统的启动装置16，如手动操作开关，和(至少)一个用于机动车纵向速度的传感器17被方便的连接在电子处理控制单元15上。
电子处理控制单元15被设计成通过驱动电路18对电动机9进行控制，如图3所示实施例中的驱动电路18本质上是一个H-桥类型的开关电路。
方便的，电子处理控制元件1被用来对碰撞危险情形进行探测，并生成表示多种不同的危险等级或情形的警告信号和/或数据AS，同时将信号和/或数据AS发送给电子处理控制单元15。电子处理控制单元15相应的被设计成根据处理控制元件1提供的信号和/或数据AS所指示的危险等级和情形以不同的方式激活电动机9。
因此，例如，一个相对较低的危险等级可以导致电动机9的处于一种激活状态，这样通过减速器10就可以引起臂11与油门踏板P的控制杆4接合，从而以一种持续的方式增加对驾驶员操作的阻力。
一个相对较高的危险等级可以导致电动机9处于脉冲激活状态，从而导致臂11向油门踏板的控制杆4施加一系列的压力脉冲，该脉冲具有预定的频率和强度。随着危险等级的增加，压力脉冲的强度可随着变化。
在电动机9的第三危险等级激活状态，可以例如通过臂11，向踏板P施加一个高频率的振动，或施加比先前的危险等级相关的频率更高但强度更低的脉冲。
上述的驱动器装置3具有一个独特的特征，那就是只要不需要在踏板上使用警告信号时，该驱动器装置可与油门踏板断开连接。只有当需要生成一个触觉警报信号时，摆臂11才与踏板P接合。
由于可以获得有关踏板P的瞬间角度位置信息和摆臂11的瞬间角位置信息，系统可以一种更可靠和精确的方式向踏板生成警告压力。此外，系统也可以省去位置传感器14，从而这个机电驱动器设备的位置以一种开环的方式进行操作。
此外，电子处理控制单元15还用来在基于系统的预定数学模型的基础上控制旋转体11的运动，该系统包括有油门踏板P和驱动器装置3中的机械部件9-11。
虽然在上述的说明书和附图中，电子处理控制单元1和15是分开表示的，但很明显其可合并成一个处理控制元件以执行上述的所有功能。
显然，根据非限制实施例所述，在不改变本发明的发明原理以及不超过权利要求所限定的本发明的保护范围的基础上，实施例和构造图可广泛的改变。

Claims (5)

1.一种带有油门踏板(P)的机动车警报系统；
该系统包括：
-信号装置(2)，该装置能够向驾驶员提供一个指示危险情形的感知警报信号；
-探测器装置(S1，S2，...，SN)，该装置能够提供表示机动车的外部情形和/或车辆自身的行驶情况的信号和/或数据；
-电子处理控制装置(1；15)，该装置被设计成用于分析探测器装置(S1，S2，...，SN)提供的信号和/或数据，并决定预定的操作情形的发生在预先规定的条件下根据预先确定的程序产生警告信号和/或数据以激活信号装置(2)；
所述信号装置包括与机动车油门踏板(P)相连的驱动器装置(3)，当被激活时，该驱动器装置能够用于向踏板(P)施加一个具有预定特征并能被驾驶员感知的压力；
该系统其特征在于，所述电子处理控制装置(1，15)被设计成产生多个指示不同危险等级的警报信号和/或数据，并以多种相应的不同方式对驱动器装置(3)进行操作，以致向油门踏板(P)施加相应的不同的可感知力；
所述电子处理控制装置(1，15)被设计成驱动驱动器装置(3)，从而可选择的在油门踏板(P)上施加：
-与驾驶员所施加的操作力相对的一个持续阻力；
-一连串相对低频率、高振幅的压力脉冲；
-一连串相对高频率、低振幅的压力脉冲。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述压力脉冲的频率和/或振幅在预定的范围内变化。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述驱动器装置(3)包括一个电动机(9)，其可与一个能从静止或停止位置处产生移位的旋转体(11)相结合，该旋转体在静止或停止位置处不与油门踏板(P)发生干涉，在工作或激活位置处能够在油门踏板(P)上施加一个与于驾驶员施加的操作力相对的力。
4.、如权利要求3所述的系统，其中油门踏板(P)和上述旋转体(11)可选择性的连接有角度位置传感器装置(8；14)，该传感器装置与所述电子处理控制装置(1，15)连接，且该电子处理控制装置(1，15)被设计成基于预定的系统数学模型对上述旋转体(11)进行控制。
5.如权利要求1所述的系统，其包括能提供指示机动车行驶速度的信号/数据的传感器装置(17)，所述电子处理控制装置(1，15)被设计成只有当机动车的行驶速度超过一个预定值时才对上述驱动器装置(3)进行操作。
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